【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及双重乳液微流控生产的，尤其涉及一种组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置。
技术介绍
1、双重乳液是一种分散相液滴中包裹着更小液滴的高度结构化流体，外液壳在内液滴周围形成了一层屏障，有效隔离了内核液滴与连续相，这种独特的壳-核结构使双重乳液具有更高的灵活性和可控性，在定向释放、食品添加剂封装、功能材料制备等诸多领域得到了广泛应用。
2、传统的搅拌法、机械振荡法等双重乳液制备技术通常伴随强烈的振荡过程，导致其工艺重复性差，过程可控性与原料消耗率等指标不尽人意，所制备双重乳液的内、外液滴尺寸和均一性都难以得到保证，与这些传统双重乳液制备技术相比，乳液微流控制备技术是通过在微通道(尺寸为数十到数百微米)内操控层流流体，实现一系列常规方法难以完成的流体精准微操作，使其展现出制备系统体积小、集成度高和过程稳定可控等独特优点，并能大大降低试剂消耗和提升所制备乳液的均一性。但是由于微小通道通常流阻较大，使得乳液微流控制备装置的流量受限，导致单通路乳液微流控装置内液滴产量不高。而通过通道并行方式来提高乳液微流控制备通量，又往往会出现各相流体分配不均的问题
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术存在传统的搅拌法、机械振荡法等双重乳液制备技术通常伴随强烈的振荡过程，导致其工艺重复性差，过程可控性与原料消耗率等指标不尽人意，所制备双重乳液的内、外液滴尺寸和均一性都难以得到保证的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术目的是提供一种组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：包括外流体液池，以及，制备部件，包括设置于所述外流体液池中的盖板、设置于所述盖板一侧的内流体输配板、设置于所述内流体输配板另一侧的内流体隔板、设置于所述内流体隔板另一侧的中间流体输配板，以及设置于所述中间流体输配板另一侧的中间流体隔板，所述制备部件能够通过控制加入不同孔位的所述内流体隔板和所述中间流体隔板，实现制备不同大小的乳液。
4、作为本专利技术所述组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置一种优选方案，其中：所述内流体输配板包括板体、开设于所述板体上的直角分形树状流体输配通道、所述板体上设置有注液嘴，所述注液嘴与所述直角分形树状流体输配通道连通，以及设置于所述直角分形树状流体输配通道出口处的三角形喷嘴，所述三角形喷嘴的竖直方向的截面积从所述直角分形树状流体输配通道出口处向外部有逐渐增大的趋势。
5、作为本专利技术所述组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置一种优选方案，其中：所述直角分形树状流体输配通道包括开设于所述板体上端中间位置的第零级通道，所述第零级通道的上端与所述注液嘴连通、开设于所述第零级通道下端与所述第零级通道垂直的第一级通道，以及开设于所述第一级通道上与所述第一级通道垂直的第k级通道，所述中间流体输配板与所述内流体输配板结构相同。
6、作为本专利技术所述组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置一种优选方案，其中：所述内流体输配板和所述中间流体输配板中的直角分形树状流体输配通道深度相同，第k-1级通道的长度lk-1与第k级通道的长度lk比值为:
7、(d为长度维数，n为下一级的分支数)
8、第k-1级通道的水力直径dk-1与第k级通道的水力直径dk比值为:
9、(δ为直径维数，n为下一级的分支数)。
10、作为本专利技术所述组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置一种优选方案，其中：所述内流体隔板有多组，每组所述内流体隔板上皆开设有匹配所述直角分形树状流体输配通道不同等级出口的通孔，所述内流体隔板和中间流体隔板上设置有2a个通孔(a取自然数)，所述内流体隔板与所述中间流体隔板结构相同，所述内流体隔板上的通孔尺寸大于所述内流体输配板上的所述直角分形树状流体输配通道末端出口尺寸，所述中间流体隔板上的通孔尺寸大于所述中间流体输配板上的所述直角分形树状流体输配通道末端出口尺寸，从而形成两步阶跃结构。
11、作为本专利技术所述组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置一种优选方案，其中：所述制备部件的材质为玻璃、硅、金属、聚合物中的一种或多种混合物，所述内流体输配板和中间流体输配板厚度相同，所述内流体隔板和中间流体隔板厚度相同。
12、作为本专利技术所述组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置一种优选方案，其中：所述外流体液池包括设置于所述盖板外部的承载池、设置于所述承载池上部一侧的补液口、开设于所述承载池上的连接槽、设置于所述承载池上部另一侧的第一收集部，以及设置于所述承载池下部与所述第一收集部同侧的第二收集部。
13、作为本专利技术所述组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置一种优选方案，其中：所述补液口包括设置于所述承载池上部一侧的补液管，以及设置于所述补液管上的第一阀门。
14、作为本专利技术所述组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置一种优选方案，其中：所述第一收集部包括设置于所述承载池上部的导流板、设置于所述导流板远离所述承载池一侧的收集管、设置于所述收集管上的第二阀门，以及设置于所述收集管另一端的收集皿，所述第一收集部和所述第二收集部结构相同。
15、作为本专利技术所述组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置一种优选方案，其中：所述导流板内部连通所述承载池的内部，且所述导流板从靠近所述承载池的一侧向所述收集管的方向呈逐渐缩小的趋势。
16、本专利技术的有益效果：通过不同隔板的组装和拆卸，提升了装置的可操作性和灵活性，实现双重乳液的高通量生产；通过直角分形树状流体输配通道的分形树状网络结构，解决了流体分配不均的问题，实现流(质量流)系统从点到面(体)或从面(体)到点的物质输运，最大限度的保证了制备乳液的均一性；同时多级分形结构的流体分配方式有更低的泵功消耗，能够实现低泵功条件下实现高品质双重乳液的高通量制备。
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1.一种组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：包括外流体液池(100)，以及，
2.根据权利要求1所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述内流体输配板(202)包括板体(202a)、开设于所述板体(202a)上的直角分形树状流体输配通道(202b)、所述板体(202a)上设置有注液嘴(202c)，所述注液嘴(202c)与所述直角分形树状流体输配通道(202b)连通，以及设置于所述直角分形树状流体输配通道(202b)出口处的三角形喷嘴(202d)，所述三角形喷嘴(202d)的竖直方向的截面积从所述直角分形树状流体输配通道(202b)出口处向外部有逐渐增大的趋势。
3.根据权利要求2所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述直角分形树状流体输配通道(202b)包括开设于所述板体(202a)上端中间位置的第零级通道(202b-1)，所述第零级通道(202b-1)的上端与所述注液嘴(202c)连通、开设于所述第零级通道(202b-1)下端与所述第零级通道(202b-1)连通的第一级通道(202b-2)，以及开设于所
4.根据权利要求3所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述内流体输配板(202)和所述中间流体输配板(204)中的直角分形树状流体输配通道(202b)深度相同，第k-1级通道的长度Lk-1与第k级通道(202b-3)的长度Lk比值为:
5.根据权利要求4所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述内流体隔板(203)有多组，每组所述内流体隔板(203)上皆开设有匹配所述直角分形树状流体输配通道(202b)不同等级出口的通孔(300)，所述内流体隔板(203)和中间流体隔板(205)上设置有2a个通孔(300)(a取自然数)，所述内流体隔板(203)与所述中间流体隔板(205)结构相同，所述内流体隔板(203)上的通孔(300)尺寸大于所述内流体输配板(202)上的所述直角分形树状流体输配通道(202b)末端出口尺寸，所述中间流体隔板(205)上的通孔(300)尺寸大于所述中间流体输配板(204)上的所述直角分形树状流体输配通道(202b)末端出口尺寸，从而形成两步阶跃结构。
6.根据权利要求5所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述制备部件(200)的材质为玻璃、硅、金属、聚合物中的一种或多种混合物，所述内流体输配板(202)和中间流体输配板(204)厚度相同，所述内流体隔板(203)和中间流体隔板(205)厚度相同。
7.根据权利要求6所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述外流体液池(100)包括设置于所述盖板(201)外部的承载池(101)、设置于所述承载池(101)上部一侧的补液口(102)、开设于所述承载池(101)上的连接槽(103)、设置于所述承载池(101)上部另一侧的第一收集部(104)，以及设置于所述承载池(101)下部与所述第一收集部(104)同侧的第二收集部(105)。
8.根据权利要求7所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述补液口(102)包括设置于所述承载池(101)上部一侧的补液管(102a)，以及设置于所述补液管(102a)上的第一阀门(102b)。
9.根据权利要求8所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述第一收集部(104)包括设置于所述承载池(101)上部的导流板(104a)、设置于所述导流板(104a)远离所述承载池(101)一侧的收集管(104b)、设置于所述收集管(104b)上的第二阀门(104c)，以及设置于所述收集管(104b)另一端的收集皿(104d)，所述第一收集部(104)和所述第二收集部(105)结构相同。
10.根据权利要求9所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述导流板(104a)内部连通所述承载池(101)的内部，且所述导流板(104a)从靠近所述承载池(101)的一侧向所述收集管(104b)的方向呈逐渐缩小的趋势。
...【技术特征摘要】
1.一种组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：包括外流体液池(100)，以及，
2.根据权利要求1所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述内流体输配板(202)包括板体(202a)、开设于所述板体(202a)上的直角分形树状流体输配通道(202b)、所述板体(202a)上设置有注液嘴(202c)，所述注液嘴(202c)与所述直角分形树状流体输配通道(202b)连通，以及设置于所述直角分形树状流体输配通道(202b)出口处的三角形喷嘴(202d)，所述三角形喷嘴(202d)的竖直方向的截面积从所述直角分形树状流体输配通道(202b)出口处向外部有逐渐增大的趋势。
3.根据权利要求2所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述直角分形树状流体输配通道(202b)包括开设于所述板体(202a)上端中间位置的第零级通道(202b-1)，所述第零级通道(202b-1)的上端与所述注液嘴(202c)连通、开设于所述第零级通道(202b-1)下端与所述第零级通道(202b-1)连通的第一级通道(202b-2)，以及开设于所述第一级通道(202b-2)上与所述第一级通道(202b-2)连通的第k级通道(202b-3)，所述中间流体输配板(204)与所述内流体输配板(202)结构相同。
4.根据权利要求3所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述内流体输配板(202)和所述中间流体输配板(204)中的直角分形树状流体输配通道(202b)深度相同，第k-1级通道的长度lk-1与第k级通道(202b-3)的长度lk比值为:
5.根据权利要求4所述的组装式两步阶跃型双重乳液批量制备装置，其特征在于：所述内流体隔板(203)有多组，每组所述内流体隔板(203)上皆开设有匹配所述直角分形树状流体输配通道(202b)不同等级出口的通孔(300)，所述内流体隔板(203)和中间流体隔板(205)上设置有2a个通孔(300)(a取自然数)，所述内流体隔板(203)与所述中间流体隔板(205)结构相同，所述内流体隔板(203)上的通孔(300...
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